[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Anschlusses an ein Bohrloch einer Rohrleitung. Hierzu werden Anbohrarmaturen verwendet. Siehe beispielsweise DE 9 316 819 U1 oder DE 20 305 736 U1.
[0002] Solche Anschlussvorrichtungen werden an verlegten Gas- oder Wasserleitungen ausgeführt. Ein flanschartiges Armaturenteil wird dabei mittels einer Schelle an der Rohrleitung befestigt. Die Anschlussvorrichtung ragt in fertig montiertem Zustand in die Bohrung in der Rohrleitung hinein. Eine absolut zuverlässige Abdichtung der Anschlussvorrichtung gegen den Innenraum der Rohrleitung ist unerlässlich. Eine solche Abdichtung ist auch unproblematisch, soweit es sich um Rohre ohne Beschichtung handelt. Häufig werden jedoch Rohre auf ihrer Innenseite oder auf ihrer Aussenseite oder auf diesen beiden Seiten mit Zementmörtel beschichtet.
Auch andere poröse Materialien kommen in Betracht. In diesem Falle ist es problematisch, eine auf Dauer zuverlässige Dichtung zwischen der Anschlussvorrichtung einerseits und der Leibung des Bohrloches andererseits herzustellen.
[0003] Bei einer bekannten Anschlussvorrichtung wird eine Aussenhülse über ein Aussengewinde in das Armaturenteil einer Anbohrbrücke eingeschraubt. Das Anbringen des Gewindes an der Aussenhülse erfordert bei der Fertigung einen separaten Aufspannvorgang. Das Einschrauben der Aussenhülse beim Zusammenbau der Anschlussvorrichtung ist zeitaufwendig.
[0004] Bei anderen Ausführungsformen sind besondere Hilfsvorrichtungen notwendig, um den Dichteinsatz der Anschlussvorrichtung in das Bohrloch einzubringen. Das Entfernen des Dichteinsatzes ist nur schwer oder überhaupt nicht möglich.
[0005] Die Erfindung geht aus von DE 202 006 016 028 U1.
Die dort beschriebene Vorrichtung ist mit den folgenden Bauteilen beziehungsweise Merkmalen versehen:
- mit einem Dichteinsatz, umfassend eine Innenhülse und eine diese umschliessende Gummihülse;
- der Dichteinsatz ist durch den Befestigungseinsatz hindurch in das Bohrloch einschiebbar;
- die Innenhülse ist mit ersten Schnappelementen versehen, die beim Einschieben des Dichteinsatzes am Befestigungseinsatz einrasten;
- Innenhülse und Gummihülse sind derart gestaltet, dass die Innenhülse dann noch weiter in die Bohrung einschiebbar ist, wenn sich die Gummihülse bereits in ihrer Endposition in der Bohrung befindet und dabei an der Leibung der Bohrung anliegt.
[0006] Das Gerät hat sich an sich sehr gut bewährt.
Jedoch hat der Erfinder noch die folgende Problematik erkannt:
[0007] Mit dem Gerät können beim Setzvorgang ausserordentlich hohe Kräfte auf die Dichteinrichtung, die eingezogen werden soll, übertragen werden. Dabei besteht die Gefahr, dass der Dichteinsatz beschädigt wird. Die Folgen sind sehr kostenträchtig.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrloch-Anschlussvorrichtung gemäss der genannten Druckschrift derart zu gestalten, dass beim Setzvorgang eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Dichteinsatzes vermieden wird. Ausserdem soll nach erfolgtem Setzvorgang die Verbindung zum Rohr absolut dicht sein, und zwar auch auf Dauer.
[0009] Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
<tb>Fig. 1<sep>zeigt eine Rohrleitung mit einer Bohrloch-Anschlussvorrichtung gemäss DE 202 006 016 028 U1 mit einem handelsüblichen Anbohrgerät im Stadium des Einsetzens eines Dichteinsatzes, und zwar in einem Schnitt, gelegt in einer Axialebene des Rohres.
<tb>Fig. 2 <sep>zeigt eine Bohrloch-Anschlussvorrichtung gemäss der Erfindung, wiederum gelegt in eine axiale Ebene des Rohres.
[0010] In Fig. 1 erkennt man im Einzelnen Folgendes: Bei einem Anbohrgerät 100 umfasst ein Rohr 1 zum Beispiel ein inneres Stahl- oder Gussrohr 3 sowie zwei Schichten 2 und 4 aussen und innen. Die Schichten bestehen aus Zementmörtel. Das Rohr ist bereits angebohrt. Es geht nunmehr darum, einen Dichteinsatz in das Bohrloch einzubringen.
[0011] Man erkennt einen Befestigungseinsatz 20, das zwischen Anschlussstück 13 und Satteldichtung 5 dichtend geklemmt ist und das eine mit dem Bohrloch des Rohres 1 fluchtende, gestufte Bohrung aufweist. Zwischen Befestigungseinsatz 20 und der äusseren Mantelfläche der Zementmörtel-Beschichtung 4 befindet sich eine Satteldichtung 5.
[0012] Der Befestigungseinsatz 20 ist umgeben von einem Anschlussstück 13.
Dieses bildet zusammen mit einem Anschlussdeckel 23 ein Gehäuse. Der Anschlussdeckel 23 ist auf das Anschlussstück 13 aufgesetzt. O-Ringe sind zur Dichtung zwischengefügt. Das genannte Gehäuse dient dem Lagern und Führen einer Absperrscheibe 6, die beispielsweise eine Zahnscheibe sein kann.
[0013] Oberhalb der Absperrscheibe 6 befindet sich der Dichteinsatz. Er umfasst eine Innenhülse 8. Diese weist an ihren beiden Enden je einen Bund auf. Ferner weist der Dichteinsatz eine Gummihülse 7 auf. Diese weist an ihren beiden Enden je einen Bund 15, 19 auf. Die Gummihülse 7 sitzt mehr oder minder stramm auf der Innenhülse 8.
[0014] Die Innenhülse 8 umschliesst einen speziellen Aufsatz 9, im folgenden "Setzer" genannt. Dieser ist auf den Dorn einer Bohrstange 12 aufgeschraubt und von diesem getragen.
Setzer 9 ist durch einen O-Ring 10 gegen die Innenhülse 8 abgedichtet und geklemmt.
[0015] Eine Adapterhülse, die zugleich ein Bohrergehäuse 11 darstellt, ist in den Anschlussdeckel 23 eingeschraubt. Sie umschliesst die Bohrstange 12 unter Belassen eines Ringraumes.
[0016] Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung veranschaulicht die Erfindung. Die Vorrichtung weist alle wesentlichen Bauteile der Vorrichtung gemäss Fig. 1 auf, jedoch enthält sie noch einige weitere erfindungsgemässe Bauteile.
[0017] Wie man sieht, ist die Bohrstange 12 mit der Federspannhülse 30 verbunden. Die Federspannhülse 30 ist in der Adapterhülse 24 untergebracht.
[0018] Es ist ein Schaft 31 vorgesehen. Dessen oberes Ende ist in der Federspannhülse 30 gleitend gelagert. Sein unteres Ende taucht in den Setzer 9 ein.
[0019] Das entscheidende Bauteil ist eine Druckfeder 32.
Diese umgibt den Schaft 31.
[0020] Die Federspannhülse 30 weist an ihrem unteren Ende eine Anschlagfläche 30.1 auf. Der Schaft 31 weist eine Anschlagfläche 31.1 auf. Beim Setzvorgang wird die Federspannhülse 30 nach unten verschoben. Sobald der Dichteinsatz 7, 8 am Anschlag 21 angelangt ist, komprimiert sich bei weiterem Vorschub die Druckfeder 32. Hierdurch wird die beim Setzvorgang auftretende Axialkraft gemäss der Federkraft gedämpft und somit verringert. Damit wird sichergestellt, dass der Dichteinsatz, umfassend die Gummihülse 7 und die Innenhülse 8, nicht beschädigt werden.
[0021] Das untere Ende des Schaftes 31 weist noch einen Magneten 33 auf. Dieser ist am unteren Ende des Schaftes 31 befestigt, zum Beispiel mittels einer Senkschraube 34. Der Magnet ist ein Permanentmagnet. Er dient dazu, beim Bohren angefallene Späne einzufangen.
Nach dem vollendeten Arbeitsvorgang wird der Magnet aus dem Bohrloch entfernt, und die daran haftenden Bohrspäne werden abgeführt.
[0022] Die erfindungsgemässe Bohrloch-Anschlussvorrichtung wird wie folgt montiert:
[0023] Der Anbohrvorgang kann in gewohnter Weise mit einem Standardanbohrgerät und einem Standardbohrer (zum Beispiel Hütz- und Baumgarten) durchgeführt werden.
[0024] Beim Setzvorgang der Hülse wird ebenfalls dieses Anbohrgerät verwendet. Der Bohrer wird durch das gefederte Setzelement, bestehend aus Federspannhülse 30, Schaft 31, Druckfeder 32, Setzer 9, Senkschraube 34 und Magnet 33, auf das der Dichteinsatz 8, 7 aufgeschoben werden kann, ersetzt.
Die Hülse 8 wird vom verpressten O-Ring 10 auf dem Setzer 9 gehalten.
[0025] Beim erneuten Anbringen des Anbohrgerätes wird die Bohrstange 12 mit dem gefederten Setzelement und dem darauf aufgesetzten Dichteinsatz 7, 8 bis zum Anschlag auf der geschlossenen Absperrscheibe 6 eingeschoben. Nach Öffnen der Absperrscheibe 6 kann der Dichteinsatz 7, 8 durch den Vorschub des Anbohrgerätes eingeführt werden. Durch den Bund 15 der Gummihülse 7 hängt sich diese am Anschlag 21 des Befestigungseinsatzes 20 ein und verbleibt so in einer definierten Position. Die innere Hülse 8 wird durch den Vorschub des Anbohrgerätes weiter durch die äussere Gummihülse 7 hindurch geschoben.
Dabei drückt sie über die schrägen Ebenen 18 den Gummi des Bundes 19 gegen das Guss- beziehungsweise Stahlrohr 3 und dichtet so die Zementmörtelummantelung 4 ab.
[0026] Die Innenhülse 8 wird so lange weiter geschoben, bis die ersten Schnappelemente 16 im Befestigungseinsatz 20 einrasten. Durch das Einrasten wird der Bund 15 an der Gummihülse 7 zwischen der Innenhülse 8 und dem Bund eines Befestigungseinsatzes 20 verpresst, wodurch die Zementmörtelschicht gegenüber dem Betriebsmedium komplett abgedichtet ist. Anschliessend wird die Bohrstange 12 mit dem gefederten Setzelement 9 und dem O-Ring 10 zurückgezogen, wobei der Setzer 9 aus der fixierten Innenhülse 8 rutscht.
[0027] Auch das Entfernen des Dichteinsatzes 8, 7 ist bei der erfindungsgemässen Ausführungsform möglich.
Unter Verwendung eines weiteren Aufsatzes, nämlich eines Entfernungsaufsatzes, kann der Dichteinsatz 8, 7 jederzeit wieder entfernt werden. Die zweiten Schnappelemente 17 der Innenhülse 8 rasten hierbei in eine Nut des Entfernungsaufsatzes ein und ziehen dadurch die ersten Schnappelemente 16 aus der Verankerung im Befestigungseinsatz. Somit kann durch den umgekehrten Vorschub des Anbohrgerätes der komplette Dichteinsatz 8, 7 wieder entfernt werden.
Der Befestigungseinsatz 20 verbleibt in der Anbohrschelle.
[0028] Als Material für die Innenhülse wird zum Beispiel POM verwendet, da dieses Material erstens sehr gut gegen Ablagerungen und zweitens optimal für die Schnappfunktion ist.
Bezugszeichenliste
[0029]
1 : Rohr
2 : Zementmörtel
3 : Stahl- oder Gussrohr
4 : Zementmörtel
5 : Satteldichtung
6 : Absperrscheibe
7 : Gummihülse
8 : Innenhülse
9 : Setzer
10 : O-Ring
11 : Bohrergehäuse
12 : Bohrstange
13 : Anschlussstück
14 : Entfernungsaufsatz
15 : äusserer Bund der Gummihülse 7
16 : erste Schnappelemente
17 : zweite Schnappelemente
18 : schräge Ebene der Innenhülse 8
19 : Bund der Gummihülse 7
20 : Befestigungseinsatz
21 : Anschlag
23 : Anschlussdeckel
24 : Adapterhülse
30 : Federspannhülse
30.1 : Anschlagfläche
31 : Schaft
31.1 : Anschlagfläche
32 : Druckfeder
33 : Magnet
34 : Senkschraube
100 : Anbohrgerät
The invention relates to a device for making a connection to a borehole of a pipeline. For this purpose tapping fittings are used. See for example DE 9 316 819 U1 or DE 20 305 736 U1.
Such connection devices are executed on laid gas or water pipes. A flange-like fitting part is fastened by means of a clamp on the pipe. The connecting device protrudes in the assembled state into the hole in the pipeline. An absolutely reliable sealing of the connection device against the interior of the pipeline is essential. Such a seal is also unproblematic, as far as it is pipes without coating. Often, however, pipes are coated on their inside or on their outside or on both sides with cement mortar.
Other porous materials come into consideration. In this case, it is problematic to produce a reliable seal between the connection device on the one hand and the soffit of the borehole on the other hand.
In a known connection device, an outer sleeve is screwed via an external thread in the fitting part of a Anbohrbrücke. The attachment of the thread to the outer sleeve requires a separate Aufspannvorgang during manufacture. The screwing of the outer sleeve during assembly of the connection device is time consuming.
In other embodiments, special auxiliary devices are necessary to introduce the sealing insert of the connecting device in the borehole. The removal of the sealing insert is difficult or impossible.
The invention is based on DE 202 006 016 028 U1.
The device described there is provided with the following components or features:
- With a sealing insert, comprising an inner sleeve and a rubber sleeve enclosing this;
- The sealing insert is inserted through the fastening insert into the wellbore;
- The inner sleeve is provided with first snap elements, which engage when inserting the sealing insert on the fastening insert;
- Inner sleeve and rubber sleeve are designed such that the inner sleeve is then further inserted into the bore, when the rubber sleeve is already in its final position in the bore and thereby rests against the soffit of the bore.
The device has proven itself very well.
However, the inventor has still recognized the following problem:
With the device, extremely high forces can be transmitted to the sealing device which is to be drawn during the setting process. There is a risk that the sealing insert will be damaged. The consequences are very costly.
The invention has for its object to make a well connection device according to the cited document such that during the setting process damage or even destruction of the sealing insert is avoided. In addition, after the successful setting process, the connection to the tube should be absolutely tight, even in the long run.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
The following is shown in detail:
<Tb> FIG. 1 shows a pipeline with a borehole connection device according to DE 202 006 016 028 U1 with a commercially available tapping device in the stage of insertion of a sealing insert, in a section laid in an axial plane of the pipe.
<Tb> FIG. Fig. 2 shows a borehole connection device according to the invention, again placed in an axial plane of the pipe.
In detail, the following can be seen in FIG. 1: In a tapping apparatus 100, a tube 1 comprises, for example, an inner steel or cast tube 3 and two layers 2 and 4 on the outside and inside. The layers are made of cement mortar. The pipe is already drilled. It is now about to bring a sealing insert in the hole.
It can be seen a fastening insert 20 which is sealingly clamped between the connecting piece 13 and saddle seal 5 and having a aligned with the borehole of the tube 1, stepped bore. Between fastening insert 20 and the outer surface of the cement mortar coating 4 is a saddle seal fifth
The fastening insert 20 is surrounded by a connecting piece thirteenth
This forms together with a connection cover 23 a housing. The connection cover 23 is placed on the connection piece 13. O-rings are interposed to the seal. Said housing serves to support and guide a shut-off disc 6, which may be, for example, a toothed disc.
Above the shut-off disc 6 is the sealing insert. It comprises an inner sleeve 8. This has at its two ends depending on a federal government. Furthermore, the sealing insert has a rubber sleeve 7. This has at its two ends depending on a collar 15, 19. The rubber sleeve 7 sits more or less tight on the inner sleeve. 8
The inner sleeve 8 encloses a special attachment 9, hereinafter referred to as "setter". This is screwed onto the mandrel of a drill rod 12 and supported by this.
Setter 9 is sealed and clamped by an O-ring 10 against the inner sleeve 8.
An adapter sleeve, which also represents a drill housing 11, is screwed into the connection cap 23. It encloses the boring bar 12 while leaving an annular space.
The device shown in Fig. 2 illustrates the invention. The device has all the essential components of the device according to FIG. 1, but it still contains some further components according to the invention.
As you can see, the drill rod 12 is connected to the spring clamping sleeve 30. The spring clamping sleeve 30 is housed in the adapter sleeve 24.
It is a shaft 31 is provided. Its upper end is slidably mounted in the spring clamping sleeve 30. Its lower end plunges into the Setter 9.
The crucial component is a compression spring 32nd
This surrounds the shaft 31.
The spring clamping sleeve 30 has at its lower end a stop surface 30.1. The shaft 31 has a stop surface 31.1. During the setting process, the spring clamping sleeve 30 is moved downward. As soon as the sealing insert 7, 8 has reached the stop 21, the compression spring 32 compresses as the feed advances further. As a result, the axial force occurring during the setting process is damped in accordance with the spring force and thus reduced. This ensures that the sealing insert, comprising the rubber sleeve 7 and the inner sleeve 8, are not damaged.
The lower end of the shaft 31 still has a magnet 33. This is attached to the lower end of the shaft 31, for example by means of a countersunk screw 34. The magnet is a permanent magnet. It serves to capture chips that have accumulated during drilling.
After the completion of the operation, the magnet is removed from the wellbore and the drill cuttings adhering thereto are removed.
The borehole connection device according to the invention is assembled as follows:
The Anbohrvorgang can be carried out in the usual way with a Standardanbohrgerät and a standard drill (for example Hütz- and Baumgarten).
During setting process of the sleeve also this tapping device is used. The drill is replaced by the spring-loaded setting element, consisting of spring tension sleeve 30, shaft 31, compression spring 32, Setzer 9, countersunk screw 34 and magnet 33 to which the sealing insert 8, 7 can be pushed.
The sleeve 8 is held by the pressed O-ring 10 on the setter 9.
When re-attaching the tapping device, the drill rod 12 is inserted with the spring-loaded setting element and the sealing insert 7, 8 mounted thereon until it stops on the closed shut-off disc 6. After opening the shut-off disc 6, the sealing insert 7, 8 are introduced by the feed of the tapping device. Through the collar 15 of the rubber sleeve 7, this hangs on the stop 21 of the fastening insert 20 and thus remains in a defined position. The inner sleeve 8 is pushed further by the feed of the tapping device through the outer rubber sleeve 7 therethrough.
It presses on the inclined planes 18, the rubber of the collar 19 against the cast iron or steel tube 3, thus sealing the cement mortar casing 4 from.
The inner sleeve 8 is pushed further until the first snap elements 16 engage in the fastening insert 20. By snapping the collar 15 is pressed against the rubber sleeve 7 between the inner sleeve 8 and the collar of a fastening insert 20, whereby the cement mortar layer is completely sealed against the operating medium. Subsequently, the drill rod 12 is retracted with the spring-loaded setting element 9 and the O-ring 10, wherein the setter 9 slips out of the fixed inner sleeve 8.
Also, the removal of the sealing insert 8, 7 is possible in the inventive embodiment.
Using a further attachment, namely a removal attachment, the sealing insert 8, 7 can be removed again at any time. The second snap elements 17 of the inner sleeve 8 engage here in a groove of the removal attachment and thereby pull the first snap elements 16 from the anchorage in the fastening insert. Thus, the complete sealing insert 8, 7 can be removed again by the reverse feed of the tapping device.
The fastening insert 20 remains in the tapping clamp.
As a material for the inner sleeve, for example POM is used, since this material is firstly very good against deposits and secondly optimal for the snap function.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0029]
1: pipe
2: cement mortar
3: steel or cast iron pipe
4: cement mortar
5: saddle seal
6: shut-off disc
7: rubber sleeve
8: inner sleeve
9: Setter
10: O-ring
11: Drill housing
12: boring bar
13: fitting
14: Removal attachment
15: outer collar of the rubber sleeve 7
16: first snap elements
17: second snap elements
18: inclined plane of the inner sleeve. 8
19: collar of the rubber sleeve 7
20: Fastening insert
21: stop
23: Connection cover
24: Adapter sleeve
30: spring clamping sleeve
30.1: stop surface
31: shaft
31.1: stop surface
32: compression spring
33: magnet
34: countersunk screw
100: drilling device